Diseño de un modelo de recolección de residuos de aceites y grasas de origen animal y vegetal en las comunas 9,10 y 11 de Bucaramanga

Abstract

En el presente trabajo de investigación, se lleva a cabo el diseño de un modelo de recolección de residuos de aceites de origen animal y vegetal a partir de un problema de localización y ruteo el cual se realiza en dos fases: la definición de los sitios de recolección y las rutas encargadas de esta labor, de manera que se minimicen tiempos y costos. El escenario de aplicación corresponde a las comunas 9, 10 y 11 de la ciudad de Bucaramanga. En primer lugar se desarrolla un modelo matemático de Programación Lineal Entera Mixta (PLEM), solucionado a partir del software GAMS que permite definir los puntos de recolección dentro de un grupo de sitios previamente establecidos, la capacidad y cantidad de contenedores que se ubicarán por punto y la producción de aceite residual esperada para cada uno de ellos. En segundo lugar, se expone un proceso de segmentación del territorio con el uso del algoritmo K-means programado en Matlab el cual divide la zona en 20 secciones dado que se tiene un horizonte de recolección de 20 días. Se aborda el problema de ruteo de vehículos con ventanas de tiempo (VRPTW) con el objetivo de minimizar los costos basados en el tiempo de recolección total del residual generado en todos los puntos de recolección que incluyen restaurantproblema de complejidad computacional NP-Hard se propone un algoritmo de sistema de hormigas mejorado mediante operadores de mutación y la heurística de búsqueda local 2-Opt para obtener soluciones más óptimas. El algoritmo fue validado con instancias de la literatura mediante el Lenguaje de Programación Go presentando resultados óptimos para el escenario de la ciudad de Bucaramanga definido.